二叠系盒8段是鄂尔多斯盆地天然气的重要产层之一,因沉积物中常常富含陆源有机质而导致其泥质沉积普遍呈现暗色煤系地层,导致基于泥岩岩相的陆上平原与水下前缘等环境区分困难,进而影响了砂体成因判断及分布规律的预测。本文根据鄂尔多斯盆地天环坳陷宁庆区块盒8段泥岩样品的元素地球化学分析结果,结合测井数据和砂泥岩岩相特征,开展了沉积环境及其演化特征研究。研究表明,Sr/Ba、Rb/K、∑REE和Sr/Cu揭示了目的层沉积水体整体为淡水-微咸水、局部咸化且其气候以温暖湿润为主;U/Th、δU、Ni/Co反映目的层沉积环境整体贫氧-亚还原、局部缺氧-还原,富氧-氧化少见;Mn/Fe、Zr/Al、(Al+Fe)/(Ca+Mg)和Co元素表明了环境演化中存在多期浅水环境。综合分析认为,伽马能谱数据及Ni/Co、Sr/Ba、Rb/K、Mn/Fe、Zr/Al、(Al+Fe)/(Ca+Mg)、∑REE、Sr/Cu等元素地球化学指标可有效用于富煤层系沉积微环境的判断;盒8段湖平面经历了2次升降,在盒8_上²沉积期达到最大湖泛;水下辫状河前缘的有效识别及多级次沉积演化规律的发现,为砂体成因细分和砂体形态、时空分布的预测提供了理论支撑。